افزایش طول عمر شیرآلات صنعتی

افزایش طول عمر شیرآلات صنعتی

شیرآلات صنعتی بخش کلیدی در فرایند‌های کارخانه‌ای هستند. در بطن طراحی عموم فرآیند‌های صنعتی و برای جابجایی هر نوع سیال با هر مقدار فشار و یا ویسکوزیته به حضور مناسب و کارآمد انواع شیرآلات صنعتی نیاز داریم.

البته کار کردن در خلال فرآیند‌های صنعتی و کنترل سیالات تحت فشار با شرایط متفاوت فیزیکی و شیمیایی باعث فرسایش شیرآلات خواهد شد. قاعدتاً علاقه ندارید تا اسیر این فرسایش باشید. اما آیا راهکار‌هایی برای افزایش طول عمر شیرآلات صنعتی وجود دارد؟

رعایت این نکات در افزایش طول عمر شیرآلات صنعتی عموم فرایند‌های کارخانه‌ای و پالایشگاهی و… تاثیرگذار است. در نظر داشته باشید که فرسودگی شیرآلات آن‌هم در فرایند‌های سخت صنعتی امری کاملاً طبیعی است.

اما قرار نیست تا ناخواسته باعث افزایش سرعت این فرسایش باشیم. در عوض با رعایت اصول کلیدی در روش‌های نصب و نگهداری می‌توانیم کارکرد مفید شیرآلات را بهبود بخشیده و در افزایش طول عمر شیرآلات تاثیرگذار باشیم. اما این راهکار‌ها کدامند؟

اطلاع دقیق از انواع شیرآلات صنعتی

وقتی درک فنی مناسبی از انواع شیرآلات صنعتی دارید، قاعدتاً از آنها تحت شرایط فرایندی مناسب با رعایت تمامی‌ الزامات فنی استفاده می‌کنید. اولین قدم برای نگهداری شیرآلات صنعتی استفاده مناسب از آنها در فرآیند‌های صنعتی است.

مهندس طراح آگاه به خوبی می‌داند که برای تکمیل فرایند پیش‌رو از چه نوع شیری با چه خصوصیات فیزیکی و مکانیکی استفاده کند. اطلاع از مکانیزم کار، متریال طراحی شیر، سطح فشار سیال، خصوصیات فیزیکی و شیمیایی سیال و تطابق آن با الزامات فنی شیر در این پروسه از انتخاب شیرآلات صنعتی نقش بازی می‌کنند.

لازم است تا اطلاعات دقیقی از مشخصه‌های فنی و روش طراحی شیرآلات صنعتی داشته باشید. وقتی از نحوه کارکرد هر شیر اطلاعات کامل دارید، بهتر می‌‌توانید برای افزایش طول عمر شیرآلات صنعتی برنامه‌ریزی کنید. بنابراین برچسب اطلاعات درج شده روی هر شیر را به طور کامل مطالعه کنید و حضور این شیر در نوع سیستمی‌ که باید در آنجا نصب شود را ارزیابی نمایید.

اطلاعات مفیدی از مطالعه برچسب و یا دفترچه راهنمای شیر در اختیار شما قرار می‌‌گیرد. مثلاً به طور کامل می‌دانید که اجزای مختلف شیر از چه متریال‌هایی ساخته شده‌اند. شیر مورد نظر در چه محدوده فشاری کار می‌‌کند و در کل مجاز به عبور سیالات در چه سطح دمایی است. این اطلاعات برای نصب اصولی و افزایش طول عمر شیرآلات صنعتی مفید هستند.

وقتی از نوع شیر و روش طراحی تا کارکرد آن اطلاع داشته باشید، قطعاً می‌دانید که هر شیری مناسب نصب در چه نوع فرآیند و کنترل چه نوع سیالی است. مثلا شیر‌های توپی برای عملکرد On-Off طراحی شد‌ه‌اند.

این شیر‌ها باید یا کاملاً باز باشند و یا کاملاً در وضعیت بسته قرار بگیرند. لذا مناسب طراحی کنترل دبی سیال نیستند. از طرفی اصلاً مناسب نصب در مسیر سیالات حاوی ذرات جامد نمی‌باشند. در مقابل شیر‌های گیت ولو (کشویی) طراحی شده‌اند که توانایی کارکرد به حالت نیمه باز و کنترل دبی سیال را دارند.

تهیه شیرآلات صنعتی با مشخصه های فنی مناسب

به صرف کسب اطلاعات فنی و مطالعه مشخصه‌های مکانیکی و متریال انواع شیر نمی‌توانید نمونه مناسب را انتخاب کنید. اطلاعات شما فقط الگوی راهنمای شما است. اما در قدم بعدی باید از حضور شیر مناسب در سطح پروژه مطمئن باشید. لذا لازم است تا مشخصه‌‌های فنی شیر را با مشخصه‌های سیال در فرآیند صنعتی مطابقت دهید.

شیرآلات صنعتی باید به طور کامل با سیال تحت عبور چه از نظر فیزیکی و شیمیایی سازگار باشد. لذا چک کردن موارد از قبیل زیر الزامی‌ است:

• طبیعت سیال تحت انتقال چگونه است؟
• محدوده دمایی سیال تحت انتقال چگونه است؟
• سیال تحت چه تلرانس فشار جابجا می‌شود؟
• عمده وضعیت کاری شیر در حالت بسته و یا باز قرار دارد؟

پاسخ به این سوالات ساده قدم به قدم شما را به شیر صنعتی مناسب‌تری می‌رساند که سازگاری بهتری با سیال تحت عبور دارد. لذا با انتخاب درست قبل از نصب شدن قدمی کلیدی برای افزایش طول عمر شیرآلات صنعتی در آینده فرایند برداشته‌اید.

نصب صحیح شیر آلات صنعتی

نصب اصولی تاثیر عمیق بر کارکرد صحیح و بهینه انواع شیرآلات دارد. در بسیاری از موارد عدم آگاهی نصابان و یا عدم رعایت پارامتر‌های فنی قید شده توسط سازنده شیر، حین راه اندازی باعث خسارات و خرابی‌های سنگین به ساختار مکانیکی می‌شود.

تمامی‌ شیرآلات صنعتی حتی ساده‌ترین آنها الگوی نصب و راه اندازی استاندارد دارند که باید با تمامی‌ جزئیات همگی آنها را رعایت کنید. در غیر این صورت با شیر تحت عملکرد غیر اصولی مواجه هستیم که قاعدتاً در دراز مدت باعث خرابی آنها خواهد شد.

نصب صحیح از مهمترین نکات برای نگهداری شیرآلات صنعتی است. هر گونه کوتاهی در چگونگی نصب باعث تخریب بخش‌های فنی و مکانیکی شیرآلات صنعتی می‌شود. اطلاع از روش نصب اصولی شامل ر‌عایت فشار کاری، دمای کاری، استفاده مناسب از اتصالات، پایپ‌ها و… است.

برای اتصال شیرآلات صنعتی انواع روش‌های رزوه‌ای و یا فلنچی وجود دارد. همچنین برای نوع اتصال نیز از پیچ و مهره و یا اتصال جوشی استفاده می‌شود. مهم است که برای اتصال درست و بهینه شیرآلات صنعتی برنامه داشته باشید. اتصال درست باعث افزایش طول عمر شیرآلات خواهد شد.

هر شیر صنعتی دارای بخش‌‌های فنی و مکانیکی زیادی است که تحت مکانیزم اصولی خود کار می‌کند. لازم است تا از مکانیزم طراحی بخش‌های مکانیکی هر شیر اطلاع داشته باشید و نسبت به حضور تمامی بخش‌‌های مکانیکی شیر آگاه باشید. عدم آگاهی باعث می‌شود تا برخی تنظیمات کارخانه‌ای شیر را تغییر بدهید.

این تغییرات گا‌ها منجر به عملکرد ناقص شیر و افزایش احتمال خرابی آنها خواهد شد. رعایت تمامی ملاحظات فنی برای افزایش طول عمر شیرآلات صنعتی بیش از هر اقدام دیگری تأثیرگذار است.

منظور از نصب شیرآلات صنعتی استقرار آن تحت شرایط ایده آل و بدون تغییر است. بنابراین مهم است تا نکات کلیدی مراحل نصب انواع شیرآلات صنعتی را رعایت کنید. این نکات شامل جزئیات زیادی هستند که در هر شیر متفاوت است. مثلا آیا لوله فلزی تاسیسات صنعتی توان کافی برای تحمل وزن شیر را دارد؟ در غیر این صورت باید شیر را بر روی یک پایه نصب کنید.

اگر نیاز به پایه دارید، شرایط این پایه چگونه باشد؟ آیا می‌توان از استراکچر‌های فلزی استفاده کرد و یا باید از پایه‌‌های بتنی طراحی کنید؟ در عین حال موقعیت نصب شیر چگونه باشد؟ شیر صنعتی باید به شکلی نصب شود که المان کنترلی آن در دسترس اپراتورها قرار بگیرد.

مراقبت قبل نصب شیرآلات صنعتی

بسیاری از خرابی‌ها و یا مشکلات شیر قبل از نصب شدن و یا جریان سیال اتفاق افتاده است. خرابی‌ که احتمالاً تا قبل از ورود سیال هرگز متوجه آن نمی‌شوید. اما به محض عملکرد شیر در داخل سیستم تبعات منفی خود را نمایان می‌سازند. برداشتن درپوش مدخل‌های شیر در حین انبارداری و یا جابجایی آنها یکی از چنین مشکلاتی است.

از این درپوش‌ها برای عدم ورود گرد و خاک و یا اجسام خارجی به داخل شیرآلات صنعتی استفاده شده است. حضور آنها ضامن سلامت شیر تا قبل از نصب نهایی آن در فرآیند صنعتی است. در عین حال انبارداری اصولی و نگهداری از شیر در فضای خشک، دور از نور مستقیم خورشید و یا دور از محرک‌های شیمیایی و فیزیکی قبل از نصب نهایی الزامی‌ است.

تمیز کردن سطح پوسته شیرآلات صنعتی

تمیزکاری آن‌هم در برنامه‌های منظم سالیانه، ماهیانه و… در افزایش طول عمر شیرآلات صنعتی تاثیرگذار است. فضاهای صنعتی ذاتا محیط‌های آلوده‎ای هستند که به سرعت باعث تخریب ساختار‌های مکانیکی می‌شوند. کافی است در تمیزکاری واحد‌های فرآیندی کوتاهی کنید تا حجم سنگینی از آلودگی به تمامی‌ بخش‌های فنی سیستم‌های حساس شما تاثیر منفی بگذارند.

شیرآلات صنعتی از حساس‌ترین تجهیزات فرایندی هستند که کاملاً تحت تاثیر آلودگی‌ها قرار می‌گیرند. پاکیزه بودن شیر در تداوم عملکرد بهینه آن تاثیرگذار است. به هر صورت هر شیر بخش‌های مکانیکی با الگوی گردان و یا جابجایی خطی دارد که در صورت کثیف شدن عملکرد آنها مختل می‌شود. برای افزایش طول عمر شیرآلات صنعتی آنها را همواره پاکیزه نگهداری کنید.

روکش کردن شیرآلات صنعتی

پوسته خارجی شیرآلات صنعتی بخش کلیدی اما حساس این تجهیزات است. هر گونه فرسایش بدنه باعث خرابی شیر در درازمدت خواهد شد. اگر نسبت به این فرسایش بی‌توجه باشید، خیلی زود با شیرآلات غیر قابل استفاده در انبوه مشکلات فرایندی روبرو خواهید شد.

بدنه شیرآلات صنعتی را از متریال‌های مقاوم مانند آلیاژ‌های فلزی استیل، چدنی، آلومینیومی‌ و… تهیه می‌کنند. اما حتی این متریال‌های جان سخت نیز در مواجهه طولانی مدت با عوامل فرسایشی محیط سنگین صنعتی تخریب می‌شوند. با تکنیک روکش کردن می‌توانیم شرایط نگهداری از آنها را بهینه‌تر کرده، باعث افزایش طول عمر شیرآلات صنعتی شویم.

برای روکش کردن( آبکاری)، روش‌های متعددی وجود دارد. روکش حرارتی از روش‌های متداول است که معمولا تحت فرایند Oxy-Fuel صورت می‌‌گیرد. این روکش تحمل حرارتی پوسته شیرآلات صنعتی را تا حد مناسبی افزایش می‌دهد. انواع روکش (آبکاری) وجود دارد. آبکاری نیکل، نیکل کروم، پودری- کوره‌ای، الکترولاک، استیل و… روش‌‌های متداول روکش کاری شیرآلات صنعتی هستند.

روکش کاری (آبکاری) در واقع نوعی پوشش فلزی نازک بر روی سطوح شیرآلات صنعتی است. این روکش در ابتدا فرمی سیال گونه دارد و به شکل یک لایه یکدست بر تمام سطوح فلزی شیر می‌نشیند. در ادامه لایه خشک شده و سطحی یکدست و کاملا عایق کاری شده تهیه خواهد شد.

روکش (آبکاری) انواع متفاوتی دارد که از روکش‌های بهداشتی تا موارد استفاده در فرآیند‌های سنگین پالایشگاهی را شامل می‌‌شود. اما در کل روکش‌های نیکل، استیل، برنجی، اپوکسی و… از نمونه‌های متداول‌تری هستند.

بازرسی منظم شیرآلات

در طراحی هر سیستم فرایندی ممکن است تا صد‌ها شیر حضور داشته باشند. این شیر‌ها ممکن است در مکان‌های دوردست و یا فضاهای محدود و با دسترسی سخت نصب شوند. زیاد بودن تعداد شیر‌ها و یا دسترسی سخت دلیل نمی‌‌شود تا از بازرسی دائمی‌ آنها غافل باشید.

هر شیر تجهیزی مکانیکی است که برای کنترل حرکت سیال از بخش‌های فنی متعددی تشکیل شده است. لازم است تا برنامه بازرسی مدون و حرفه‌ای برای سرکشی به تمام شیر‌های فرآیند داشته باشید و هر بار عملکرد استاندارد و بهینه شیر را به طور کامل بررسی کنید.

تهیه برنامه زمانبندی شده از بهترین روش‌ها برای انجام بازرسی تمامی‌ شیرآلات صنعتی می‌باشد. در یک واحد صنعتی ممکن است تا صد‌ها شیر از انواع متفاوت در اندازه‌های گوناگون استفاده شده باشد. قطعا نمی‌‌توانید همه شیرآلات واحد صنعتی را یکباره و کاملاً دقیق بازرسی کنید. اما با برنامه ریزی زمانبندی شده همه آنها را درست و حرفه‌ای بازرسی خواهید کرد.

این بازرسی شامل موارد متعددی می‌شود. بررسی کل شیر، سالم بودن قطعات فنی و مکانیکی، کارکرد درست کنترل‌های الکتریکی، بررسی پوسته شیر و اطمینان از عدم وجود زنگ زدگی، فرسودگی و یا هر گونه ترک و شکستگی، بررسی اتصالات شیر و اطمینان از عدم هر نوع نشتی و… می‌باشد. شاید لازم باشد که برای بازرسی‌های دقیق‌تر از چک لیست‌های حرفه‌ای تنظیم نمایید.

در یک قاعده کلی شیرآلات با مصرف زیاد همراه کار‌های سنگین را هر ۶ ماه تعویض می‌کنند. گاهی حساسیت کار آنقدر زیاد است که بازه کارکرد مفید شیر تا سه ماه کاهش پیدا می‌کند. گاهی هم ممکن است شیر صنعتی شما ظرفیت کار چند ساله نیز داشته باشد.

اما در هر صورت لازم است تا وضعیت شیر را از نظر مقدار نشتی، خوردگی و یا خرابی قطعات بررسی کنید و در صورت وجود هر کدام از این مشکلات برای تعمیر و حتی تعویض شیر اقدام کنید.

تعمیر به موقع شیرآلات صنعتی

شیرآلات صنعتی قطعات مکانیکی هستند که در طراحی آنها از انواع بخش‌های فنی و الکتریکی استفاده شده است. هر شیر در مونتاژ قطعات زیادی شکل می‌‌گیرد. قطعاتی که در طول فعالیت طولانی خراب می‌شوند. خرابی هر قطعه خرابی کل شیر نیست. اما در صورت کم اهمالی و عدم تعمیر و یا تعویض به موقع باعث ایجاد خرابی‌های بیشتری خواهد شد.

گاها دیده شده است که یک عیب ساده اما فراموش شده باعث خرابی عمده شیر و توقف کل فرآیند شده است. تعمیر به موقع را همواره جدی بگیرید. تعمیرات شیرآلات صنعتی شامل مراحل مختلفی می‌شود. از روانکاری قطعات متحرک تا تعویض قطعات معیوب و یا تعمیر بخش‌های آسیب دیده همگی در فهرست کار‌های تعمیراتی قرار می‌گیرند.

هر شیر صنعتی دارای بخش‌های متحرک با عملکرد مکانیکی است. روانکاری ماهیانه تاثیری چشمگیر در افزایش طول عمر شیرآلات صنعتی دارند. برای روانکاری، انواع روغن‌های مخصوص ساخته شده است. اما توصیه می‌کنیم تا از روان کننده تخصصی که توسط تولید کننده شیر صنعتی معرفی شده است، برای روغنکاری بخش‌های مکانیکی آن شیر استفاده کنید.

گریس کاری نیز از دیگر روش‌های روانکاری و تعمیرات پیشگیرانه است. شرایط روانکاری روغن و گریس متفاوت از یکدیگر می‌باشد. با مطالعه دیتاشیت هر شیر می‌‌توانید اطلاعات کافی درباره نحوه روانکاری با روغن و یا گریس کسب کنید.

برای انجام تعمیرات هر شیر لیست کاملی از انواع تست‌های استاندارد تدوین شده است. تست نشتی یکی از متداولترین روش‌های فنی و مهندسی شده برای اطمینان از عملکرد سالم شیرآلات صنعتی است. در حال حاضر استاندارد‌های متعددی برای انجام انواع تست و بازرسی شیرآلات صنعتی توسط سازمان‌های مختلف معرفی شده است.

این استاندارد‌ها برای اطمینان از عملکرد کامل و بهینه شیر تحت شرایط فرایندی و با توجه به مقررات زیست‌ محیطی و الزامات فنی تهیه شد‌ه‌اند. برخی تست‌های رایج در استاندارد‌های تعمیر و نگهداری شیرآلات صنعتی به قرار زیر هستند:

• تست پوسته (Shell test)
• تست نشیمنگاه (Backseat test)
• تست فشار کم (Low – Pressare Closure test)
• تست جریان (Flow test)
• تست فشار بالا (High – Pressure Closure test)

تمامی این‌ تست‌ها با استفاده از ابزار‌های تخصصی تحت استاندارد‌های مربوطه انجام می‌‌شوند. فاکتور‌های کلیدی در بازرسی هر شیر و انجام مراحل تست به قرار زیر هستند:

• ساختار کلی شیر و اطمینان از عملکرد صحیح آن در فرآیند
• اصول طراحی شیر
• وجود گواهینامه‌های لازم برای استفاده از شیر
• بررسی رعایت قوانین زیست محیطی در نصب شیر
• بررسی رعایت نکات ایمنی
• آزمایش و انجام تست‌ها در شرایط مختلف

در حال حاضر استاندارد‌های ASME1، MSS2 و API سری دستورالعمل‌های مورد تایید نهاد‌های صنعتی و پالایشگاهی در سطح فعالیت‌های فنی و مهندسی داخل ایران هستند. با استناد به این استاندارد‌ها می‌توانید جزئیات کامل در چگونگی انجام تست‌ها و در نهایت طی کردن درست پروسه تعمیرات هر شیر را انجام بدهید

استفاده از تکنیک ماشینکاری برای بازسازی شیر

استفاده مداوم شیرآلات باعث ضعیف شدن اتصالات آنها خواهد شد. در این صورت شیر تحت شرایط کاری اید‌ه‌ال قرار ندارد. به نوعی میزان اطمینان از عملکرد آب بندی شده اتصالات کاهش پیدا می‌‌کند. به این ترتیب احتمال نشتی سیال زیاد است.

در بیانی ساده‌تر سطح تراز فلنچ‌های شیر برای اتصال کامل و عاری از درز تخریب شده است. لذا سیال تحت فشار می‌تواند از فضای خالی ایجاد شده میان فلنچ شیر و لوله نشت پیدا کند. برای حل این مشکل باید سطح فلنچ شیرآلات صنعتی را ماشینکاری کنیم. این کار معمولا بدون نیاز به جدا کردن شیر از خط لوله انجام می‌‌شود. اما گاها دامنه تخریب سطح فلنچ شیر آنقدر زیاد است که برای ماشینکاری باید آنها را از روی فرآیند جدا کنیم.

ماشینکاری پروسه ساده‌ای است؛ اما تاثیری عمیق در افزایش طول عمر شیرآلات صنعتی می‌گذارد. ماشینکاری انجام فعالیت‌‌های سنگ زنی و یا تراشکاری برای حذف مواد زائد بر روی سطوح فلزی است که در نهایت به خلق سطحی کاملا صاف و صیقلی شده می‌انجامد.

سطح اتصال شیرآلات صنعتی و حتی پوسته فلزی آنها در اثر گذشت زمان و مواجه شدن با شرایط سنگین فرایندی فرسوده می‌‌شود. گاها سطح فلنچ شیرها تاب بر می‌دارد. با استفاده از سنگ زنی و یا تراشکاری می‌توانیم وضعیت پوسته شیر را به شرایط صیقلی شده، تراز و کاملاً سالم برسانیم.

در بسیاری از فرآیند‌های صنعتی به علت فشار کاری سنگین و یا بروز حوادث شاهد شکسته شدن اتصالات فلنچی شیر‌های صنعتی هستیم. این شکستگی به شکل ترک‌های سطحی و یا عمیق دیده می‌شوند و در صورت کم توجهی باعث نشتی و خسارات زیادی خواهند شد.

قاعدتا پروسه تعمیر این بخش‌های شکسته و یا ترک برداشته تحت عملیات ماشینکاری صورت می‌‌گیرد. استادکار ماشین کاری در ابتدا سطوح را سنگ زنی کرده، سپس از جوش مناسب برای بازسازی بخش شکسته و یا ترک برداشته استفاده می‌‌کند. در نهایت نیز با سنگ زنی و سمباده کشی نهایی، سطح جوش خورده را مجددا صیقلی می کنند.

نگهداری شیرآلات صنعتی

توصیه‌هایی برای افزایش طول عمر شیرآلات صنعتی

خوردگی، پوسیدگی و زنگ زدگی از جمله بزرگترین مشکلات شیرآلات صنعتی هستند. این شیرهای پایپینگ برای جابجایی سیالات خاص صنعتی طراحی شده‌اند. سیالاتی که گاها بسیار داغ، پرفشار و یا خورنده و اسیدی و حتی دارای ذرات جامد هستند. جلوگیری از عوامل خوردگی فلزات تاثیری چشمگیر برای افزایش طول عمر شیرآلات صنعتی دارد.

بدنه عموم شیرآلات صنعتی از انواع فلزات ساخته شده است که تحت تاثیر عوامل متعدد دچار فرسایش می‌شوند. این عوامل به قرار زیر هستند:

• دمای زیاد سیال و محیط
• رطوبت بالای محیط
• قرار گرفتن در مقابل تابش نور خورشید
• ناخالصی‌های سیال
• سطوح ناهموار

برای افزایش طول عمر شیرآلات صنعتی، لازم است راهکار‌هایی برای کاهش این عوامل فرسایشی داشته باشید. انتخاب شیر آلات صنعتی مهم است، اما نگهداری اصولی کاربرد آنها را تضمین می کند. مثلاً با سمباده کشی سطوح فلزی بدنه شیرآلات و دیگر بخش‌ها مانع از فرسایش زودهنگام آنها خواهید شد.

همچنین می‌‌توانید از عوامل فرسایش محیطی در محل نصب شیرآلات صنعتی بکاهید. با نصب سایبان و یا طراحی فن‌های صنعتی در فضا‌های بسته از مواجه شدن با نور تند خورشید و یا رطوبت زیاد هوا جلوگیری خواهید کرد. از طرفی می‌توانید بخش‌‌هایی از بدنه فلزی شیرآلات را رنگ آمیزی کنید. رنگ از بهترین عایق‌ها برای جلوگیری از فرسایش بدنه فلزی شیرآلات می‌باشد.

نگهداری شیرآلات صنعتی (Industrial Valves) پروسه‌ی ساد‌ه‌ای است. کافی است درک فنی مناسب از شیر‌های موجود سیستم داشته باشید. از الزامات فنی آنها اطلاع داشته باشید. در عین حال با بازرسی به موقع و رفع تمامی‌ عیب‌ها و قطعات خراب شده باعث افزایش طول عمر شیرآلات صنعتی شوید.

منبع: inergy